資料介紹
描述
房間規劃可能成為一項挑戰——無論是在家里還是在公司。因此可能會發生,兩個房間將共用一面墻......雖然一個房間被要求保持安靜,而在另一個房間里發生了一些更多的動作,例如父母的臥室在孩子的房間旁邊 - 或者,就像最初的原因對于這個項目,由于建筑物的重建,新的自助餐廳區域位于會議室旁邊。更糟糕的是,在休閑室里有一個桌上足球,這基本上阻止了任何會議 - 但反之亦然嗎?
這個想法
根據會議室的占用情況(由 PIR 或雷達傳感器檢測到),燈板應通知并要求人們保持沉默或在沒有會議時允許玩桌上足球。
為了便于安裝,應使用無線通信。
設置
英飛凌的 60GHz 雷達傳感器非常適合,因為它允許將傳感器離散地安裝在任何正面后面,而 PIR 傳感器總是在房間內通過其典型的白色塑料圓頂不美觀地可見。
XENSIV ? BGT60LTR11AIP雷達防護罩以自主模式運行(另請參見“電子組裝”),從而減少了實施工作。不需要復雜的知識,因為兩個信號直接告知目標的檢測和可選的階段(接近或離開)。目前的目的不需要后者。任何類型的微控制器都可以通過至少一個或兩個 GPIO 讀取傳感器的狀態。
對于通信,低功耗藍牙 (BLE) 就足夠了,因為我們只需要跨過一堵墻和幾米。因此,決定采用基于CYBLE-416045-02的CY8CPROTO-063-BLE套件,其中包括板載晶體振蕩器、跟蹤天線和與藍牙 5.0 兼容的免版稅 BLE 堆棧。
來自英飛凌(前賽普拉斯)的該套件隨附 KitProg,這是一種編程器和調試器,在軟件開發時非常有用,但可以在之后斷開以減小電路板尺寸。如果套件仍然太大,也可以單獨訂購和單獨使用符合藍牙 5.0 標準的單模 BLE 模塊(4mm × 18 mm × 2 mm)。
電子組裝(雷達系統 - 會議室)
如前所述,雷達傳感器屏蔽提供自主操作模式,需要通過移除 R3 來選擇。詳情可在英飛凌的AN608中找到。
注意:不幸的是,R3 是從最小的 SMD 尺寸之一中選擇的,需要最高濃度和特殊的 SMD 焊接工具才能去除。當心!
雷達模塊有 4 個城堡形孔,幾乎可以安裝在微控制器套件的 I/O 接頭之間。但是,為了避免對鍍孔造成任何損壞并使安裝更加牢固,如下圖所示,使用小面包板PCB作為中間適配器以更好地固定。為了更好地隔離,使用了膠帶。
對于給定的軟件,雷達模塊安裝在針腳 5.2 和 5.3 上,以及另一側的 9.4 和 9.5 上。雷達信號TD(目標檢測)將由軟件處理,端口引腳9.4(GPIO驅動高電平)和9.5(GPIO驅動低電平)為傳感器供電。使用 GPIO 為模塊供電可簡化連接,因為無需手動接線。
一個黑色的 3D 打印外殼被設計為“隱藏”該系統。
電子組裝(燈板-休閑室)
組裝燈板非常簡單,因為它只使用基于 WS2812B 類型的 LED 燈條。在我們的例子中,我們驅動 62 個 LED(“Let's play Soccer”、“Please Quiet”)。但是,只需要一個輸出引腳(P9.0),因此相關引腳 9.0、VDD 和 GND 以及其余的由軟件處理。
注意:VDD 僅提供 3.3V 電壓電源。雖然 WS2812B 指定為 5V,但在 3.3V 下工作正常,而且 LED 面板的亮度不是問題。還要注意板載AP7365-WG-7允許的最大電流(定義為 600mA)。因此,我對這個 Maker 項目閉上了眼睛 ;-) 很高興它有效!
軟件
已經建立了兩個項目來開發每個部分的固件。對于英飛凌(以前的賽普拉斯)PSoC6 微控制器,ModusToolbox IDE 將來會取代以前的PSoC Creator 。由于 Modus 是基于 Eclipsed 的,因此許多開發人員都喜歡它,但這種方法與以前的 GUI (如設計輸入)有部分不同。但是,由于軟件部分并不太復雜和簡單,因此請執行以下操作:
- 將兩個項目 zip 文件提取到一個本地文件夾中,即工作區文件夾,例如:c:\myProjects\RemoteRoomRadar\c:\myProjects\RemoteRoomRadar\RemoteRoomRadar-BleAdv-Radarc:\myProjects\RemoteRoomRadar\RemoteRoomRadar-BleScan-LED
- 打開 ModusToolbox 并選擇工作區文件夾(例如:c:\myProjects\RemoteRoomRadar)
- 文件 -> 導入... ModusToolbox -> 應用程序導入... 例如:c:\myProjects\RemoteRoomRadar\RemoteRoomRadar-BleAdv-Radar
- 文件 -> 導入... ModusToolbox -> 應用程序導入... 例如:c:\myProjects\RemoteRoomRadar\RemoteRoomRadar-BleScan-LED
- 單擊項目 RemoteRoomRadar-BleScan-LED
- 從快速面板打開庫管理器,然后單擊更新按鈕。完成后,然后關閉。
- 以同樣的方式更新 RemoteRoomRadar-BleAdv-Radar 項目
這些項目可以立即使用,并且可以構建和編程到專用的 CY8CKIT-063-BLE。
在下文中,我將給出一些提示,如果需要進行修改,如何配置這兩個項目。
RemoteRoomRadar-BleAdv-Radar(發送方)
該項目在雷達檢測到目標時發送 BLE 廣告包。
雷達的引腳分配由設備配置器 -> 引腳完成。當前分配:
- P5[4]:雷達_TD
- P5[5]:雷達_PD
- P6[2]:雷達_GND
- P9[6] : RADAR_VIN
使用藍牙配置器調整 BLE 廣告包。目前定義了地址為“00A050-C011AB”的設備名稱“RoomRadar”。注意:BLE 掃描器只使用給定的地址,而不證明名稱。
在 main.c 內部,RADAR_PD 引腳被輪詢并相應地激活 BLE 廣告。
for(;;)
{
if ( ( u32BleAdvOn == 0 )
&& ( (0 == cyhal_gpio_read(RADAR_TD)) || (0 == cyhal_gpio_read(USERBTN)) )
&& ( CY_BLE_ADV_STATE_ADVERTISING != Cy_BLE_GetAdvertisementState() )
)
{
u32BleAdvOn = 1;
u32TimeDelay = 25;
Cy_BLE_GAPP_StartAdvertisement
(CY_BLE_ADVERTISING_FAST, CY_BLE_PERIPHERAL_CONFIGURATION_0_INDEX);
}
else
if ( ( u32BleAdvOn == 1 )
&& ( 1 == cyhal_gpio_read(RADAR_TD) )
&& ( 1 == cyhal_gpio_read(USERBTN) )
)
{
u32BleAdvOn = 0;
Cy_BLE_GAPP_StopAdvertisement();
}
} // for(;;)
RemoteRoomRadar-BleScan-LED(接收器)
該項目在空中掃描廣告包。當它找到雷達(發件人)的給定地址時,它控制 WS2812B LED 以紅色顯示相關消息(“請安靜”),否則顯示綠色消息(“讓我們踢足球”)。
發件人的地址在 main.c 中編碼
cy_stc_ble_gap_bd_addr_t PeripheralDeviceCollaboratorRoom =
{ {0xAB, 0x11, 0xC0, 0x50, 0xA0, 0x00 } };
當接收到匹配的廣告包時,在 BLE 狀態機內部會設置一個延遲 ( )。u32TimeDelay
這是一種滯后,以避免 LED 面板的任何閃爍導致我的雷達檢測中斷。此處將最大延遲設置為 200,即當前代表 20 秒。
void BleStackEventHandler(uint32_t event, void *eventParam)
{
case CY_BLE_EVT_GAPC_SCAN_PROGRESS_RESULT:
advReport = *( cy_stc_ble_gapc_adv_report_param_t *)eventParam;
if (AddressCompare(PeripheralDeviceCollaboratorRoom, advReport.peerBdAddr))
{
u32TimeDelay = u32TimeDelay + 50;
if (u32TimeDelay>200)
{
u32TimeDelay = 200;
}
}
}
在 systick 定時器中斷服務例程中,顯示??會根據延遲變量 ( )的值每 100 毫秒刷新一次。u32TimeDelay
void mySystick_ISR()
{
if (u32TimeDelay)
{
u32TimeDelay = u32TimeDelay - 1;
cyhal_gpio_write(LED_G, 0);
DisplayPlease(RED);
DisplayLetsPlay(BLACK);
DisplayQuiet(RED);
DisplaySoccer(BLACK);
DisplayRahmen(RED);
StripLights_Trigger(1);
}
else
{
cyhal_gpio_write(LED_G, 1);
DisplayPlease(BLACK);
DisplayLetsPlay(GREEN);
DisplayQuiet(BLACK);
DisplaySoccer(GREEN);
DisplayRahmen(GREEN);
StripLights_Trigger(1);
}
}
同樣,用于連接 LED 燈條的引腳分配可以通過 Device Configurator -> Pins 完成。當前任務:
- P9[0]:WS2812B
示范
在第一次測試中,功能在表上進行測試
在將每個系統安裝到預定位置之前。
概括
通過使用CY8CPROTO-063-BLE和新的XENSIV? BGT60LTR11AIP 60GHz 雷達傳感器,可以快速實現一個有趣且有用的應用,并且只需處理純 BLE 廣告數據包即可建立簡單的通信。該系統非常開放,可以適應許多其他場景。雷達系統相對于已知的 PIR 傳感器的最大優勢在于它可以隱藏在一個外殼中,這樣安裝也更加美觀(比這個示例項目粗略顯示的)。
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